(57)【要約】【課題】撮像素子とフィルタとを面接触させたときに発生する干渉縞を抑制する。【解決手段】本発明の撮像ユニット１００は、撮像素子１とフィルタ３とを備える。撮像素子１とフィルタ３とは、撮像素子１の撮像領域２以外に配置した接着剤４で固定されており、フィルタ３のうちの撮像領域２と対向している部分は湾曲しており、フィルタ３の湾曲している部分と撮像領域２との間に気体層である空隙１１が形成されている。【選択図】図２
2010050725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子とフィルタとを備えた撮像ユニットであって、
前記撮像素子と前記フィルタとは、前記撮像素子の撮像領域外に配置した接着剤で固定されており、
前記フィルタのうちの前記撮像領域と対向している部分は湾曲しており、
前記フィルタの前記湾曲している部分と前記撮像領域との間に気体層が形成されている、撮像ユニット。
【請求項２】
前記撮像領域と平行な方向において、前記フィルタの一部は前記撮像素子からはみ出しており、
前記撮像素子の側壁と前記フィルタの前記はみ出した部分とに前記接着剤が塗布されて、前記撮像素子と前記フィルタとが固定されている、請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項３】
前記撮像素子と前記フィルタとを固定する前記接着剤は、前記撮像素子の前記フィルタと対向する面には塗布されていない、請求項１または２に記載の撮像ユニット。
【請求項４】
前記接着剤の硬化収縮により、前記フィルタは湾曲している、請求項１から３のいずれかに記載の撮像ユニット。
【請求項５】
前記接着剤は、紫外線硬化型接着剤および熱硬化型接着剤の少なくとも一方を含む、請求項１から４のいずれかに記載の撮像ユニット。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の撮像ユニットと、
前記撮像ユニットと接合した鏡筒と、
前記撮像ユニットに入射光を導くレンズと、
を備えた、撮像装置。
【請求項７】
前記フィルタが前記鏡筒と接合することにより、前記撮像ユニットが鏡筒に固定されている、請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
撮像素子の撮像領域を覆うように、フィルタを前記撮像素子に重ねる工程と、
前記撮像素子と前記フィルタとを重ねた状態で仮固定する工程と、
仮固定された前記撮像素子と前記フィルタとに接着剤を塗布して硬化させる工程と、
を包含する、撮像ユニットの製造方法。
【請求項９】
前記撮像素子と仮固定された前記フィルタの一部は、前記撮像領域と平行な方向において前記撮像素子からはみ出しており、
前記撮像素子の側壁と前記フィルタの前記はみ出した部分とに前記接着剤を塗布する、請求項８に記載の撮像ユニットの製造方法。
【請求項１０】
前記撮像素子と前記フィルタとを固定する前記接着剤は、前記撮像素子の前記フィルタと対向する面には塗布しない、請求項８または９に記載の撮像ユニットの製造方法。
【請求項１１】
前記撮像素子と前記フィルタとを所定の圧力で押し付けた状態で、前記撮像素子と前記フィルタとに前記接着剤を塗布する、請求項８から１０のいずれかに記載の撮像ユニットの製造方法。
【請求項１２】
前記接着剤の硬化後、前記撮像領域と前記フィルタとを前記所定の圧力で押し付けた状態を解除する工程をさらに包含する、請求項１１に記載の撮像ユニットの製造方法。
【請求項１３】
前記所定の圧力で押し付けた状態が解除された前記フィルタのうちの前記撮像領域と対向している部分は、前記接着剤の硬化収縮により発生した力で湾曲し、前記フィルタの前記湾曲している部分と前記撮像領域との間に気体層が形成される、請求項１２に記載の撮像ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に搭載される撮像ユニットに関する。撮像ユニットは、例えば、携帯電話用カメラや車載用小型カメラ、複数の光学系と撮像素子とを備えた複眼方式のカメラモジュールなどに搭載される。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話用カメラや車載用小型カメラといったカメラモジュールでは、レンズを介してＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサなどの撮像素子に被写体像を結像させることにより、被写体の画像情報を取得する。
【０００３】
近年では、画像のカラー化のみならず、より画像品質の高いカメラモジュールが要望され、その画像品質に直結する単位面積あたりの画素数は、より高画素化されていっている。
【０００４】
このような背景の中で、小型化するシステムに対応するカメラモジュールでは、限られた狭い設置スペースに搭載できる構造上の工夫のみならず、基本性能の維持向上と無欠陥の安定性が求められている。
【０００５】
また、カメラモジュールを構成する光学レンズなどのデバイス分野では、従来の単眼レンズを主とした光学系に加えて、複数のレンズを同一面に形成した光学素子（以下、複眼レンズと記す）も提案されている。
【０００６】
この複眼レンズを用いたカメラモジュールとして、被写体の２次元情報のみならず、被写体の３次元情報、例えば被写体までの距離を測定する機能などを付加した多機能なカメラが提案されている。
【０００７】
このような距離を測定する事を目的とする複眼カメラモジュールを実現するには、レンズアレイおよび撮像素子が光学特性的に定められた位置関係となるよう高精度に配置する必要がある。この寸法精度に支障を来たすと目標とする測距性能が得られなくなる。
【０００８】
固体撮像装置の一例が特許文献１に開示されている。図８は、特許文献１が開示する固体撮像素子およびその近傍の構成を示す側面図である。
【０００９】
図８に示す固体撮像装置では、ガラス基板６３の高さ６２の突起部分６３ａに、ＣＣＤベアチップ６０の画素有効領域６１をフェースダウンして固定している。画素有効領域６１とガラス基板６３の突起部分６３ａとの間に接着剤６４を配置して硬化させる事で、ＣＣＤベアチップ６０とガラス基板６３とを固着している。
【００１０】
また、ガラス基板６３上に形成した配線パターン６５と、ＣＣＤベアチップ６０に形成したバンプ６６とを接触させて電気的に接続している。配線パターン６５とバンプ６６との接触状態を安定化させるために接着剤６７で補強している。
【特許文献１】特開２００２−９２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１が開示する固体撮像装置では、ＣＣＤベアチップ６０をガラス基板６３側にフェースダウンして密着させる際に、ガラス基板側に予め滴下した接着剤６４を押し広げるような形で密着させて固定するため、密着精度および密着状態に係る幾つかの課題が発生する。
【００１２】
第一に、ＣＣＤベアチップ６０とガラス基板６３とは高精度に正対させて密着させる必要があるが、部材の保持方法または加圧の仕方によっては、ＣＣＤベアチップ６０の平面とガラス基板６３の平面とが平行とならずに傾く可能性がある。この傾きは、測距用カメラでは測距精度上の誤差要因となる。
【００１３】
第二に、ＣＣＤベアチップ６０およびガラス基板６３は一般的には高平坦面を有した部材であり、このような部材同士を密着させると、その界面に部材間の隙間に依存した干渉縞が発生する場合がある。
【００１４】
干渉縞は、画像上の欠陥になるのみならず、複眼カメラのように画像情報から距離情報を取得するシステムにおいては、距離情報に誤差が発生する原因となる。また、干渉縞が顕著に発生すると、その発生部分の情報が欠落するため、距離換算が出来なくなってしまう。
【００１５】
特許文献１が開示する固体撮像装置においても、上述の傾きを防止するには、ＣＣＤベアチップ６０とガラス基板６３とを密着させ当接する必要がある。ＣＣＤベアチップ６０とガラス基板６３とを離した状態で固着する場合は、両方の部材を保持する冶具の正対精度や接着剤６４の硬化収縮に起因する傾きが発生する割合が高まるからである。なお、ＣＣＤベアチップ６０とガラス基板６３とを密着させた場合でも両方の部材の間には接着剤６４が存在し、接着剤６４の厚さ分だけ部材間に隙間が発生する。この部材間の隙間の寸法によっては干渉縞が発生する。
【００１６】
第三に、ＣＣＤベアチップ６０とガラス基板６３との間に接着剤６４を挟み込む構造では、ＣＣＤベアチップ６０とガラス基板６３とを密着させる際に、接着剤層に空気を巻き込み、気泡となって接着剤層に残存することが予想される。
【００１７】
この気泡は上述した干渉縞と同様の欠陥となることから、空気を巻き込まないような作業の最適化や、気泡が発生した場合の脱泡作業など、不必要な工程が追加されるのみならず、一度発生した気泡を取り除く事は非常に難しい。
【００１８】
そのような意味でも、気泡を誘発する恐れのある接着剤６４は無くした方が賢明である。ただし、接着剤６４を界面から無くした場合は、干渉縞の発生が顕著となってしまう。
【００１９】
本発明は、構造および製造工程を複雑化することなく、干渉縞の発生を抑制した撮像ユニットを実現する。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の撮像ユニットは、撮像素子とフィルタとを備えた撮像ユニットであって、前記撮像素子と前記フィルタとは、前記撮像素子の撮像領域外に配置した接着剤で固定されており、前記フィルタのうちの前記撮像領域と対向している部分は湾曲しており、前記フィルタの前記湾曲している部分と前記撮像領域との間に気体層が形成されていることを特徴とする。
【００２１】
ある実施形態によれば、前記撮像領域と平行な方向において、前記フィルタの一部は前記撮像素子からはみ出しており、前記撮像素子の側壁と前記フィルタの前記はみ出した部分とに前記接着剤が塗布されて、前記撮像素子と前記フィルタとが固定されている。
【００２２】
ある実施形態によれば、前記撮像素子と前記フィルタとを固定する前記接着剤は、前記撮像素子の前記フィルタと対向する面には塗布されていない。
【００２３】
ある実施形態によれば、前記接着剤の硬化収縮により、前記フィルタは湾曲している。
【００２４】
ある実施形態によれば、前記接着剤は、紫外線硬化型接着剤および熱硬化型接着剤の少なくとも一方を含む。
【００２５】
本発明の撮像装置は、前記撮像ユニットと、前記撮像ユニットと接合した鏡筒と、前記撮像ユニットに入射光を導くレンズとを備えることを特徴とする。
【００２６】
ある実施形態によれば、前記フィルタが前記鏡筒と接合することにより、前記撮像ユニットが鏡筒に固定されている。
【００２７】
本発明の撮像ユニットの製造方法は、撮像素子の撮像領域を覆うように、フィルタを前記撮像素子に重ねる工程と、前記撮像素子と前記フィルタとを重ねた状態で仮固定する工程と、仮固定された前記撮像素子と前記フィルタとに接着剤を塗布して硬化させる工程とを包含することを特徴とする。
【００２８】
ある実施形態によれば、前記撮像素子と仮固定された前記フィルタの一部は、前記撮像領域と平行な方向において前記撮像素子からはみ出しており、前記撮像素子の側壁と前記フィルタの前記はみ出した部分とに前記接着剤を塗布する。
【００２９】
ある実施形態によれば、前記撮像素子と前記フィルタとを固定する前記接着剤は、前記撮像素子の前記フィルタと対向する面には塗布しない。
【００３０】
ある実施形態によれば、前記撮像素子と前記フィルタとを所定の圧力で押し付けた状態で、前記撮像素子と前記フィルタとに前記接着剤を塗布する。
【００３１】
ある実施形態によれば、前記接着剤の硬化後、前記撮像領域と前記フィルタとを前記所定の圧力で押し付けた状態を解除する工程をさらに包含する。
【００３２】
ある実施形態によれば、前記所定の圧力で押し付けた状態が解除された前記フィルタのうちの前記撮像領域と対向している部分は、前記接着剤の硬化収縮により発生した力で湾曲し、前記フィルタの前記湾曲している部分と前記撮像領域との間に気体層が形成される。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、フィルタのうちの撮像領域と対向している部分は湾曲しており、フィルタの湾曲している部分と撮像領域との間に気体層が形成されている。フィルタを湾曲させて空気層を形成することにより干渉縞の発生を抑制することができ、高品質な画像情報を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００３５】
（実施形態１）
図１は本発明の第１の実施形態に係る撮像ユニット１００を示す図である。図１（ａ）は撮像ユニット１００の平面図であり、図１（ｂ）は撮像ユニット１００の正面図であり、図１（ｃ）は撮像ユニット１００の側面図である。撮像ユニット１００は、撮像素子１と、フィルタ３と、撮像素子１とフィルタ３とを固着する接着剤４とを備える。
【００３６】
撮像素子１は入射光から画像情報を示す電気信号を生成する素子であり、例えばＣＣＤである。撮像素子１はＣＭＯＳセンサであってもよい。フィルタ３は、例えば、撮像に必要な光（例えば可視光）を透過して、不要な光（例えば紫外線）の透過を抑制する波長選択フィルタであるが、撮像領域への埃の付着を防止するためのガラス板などからなる保護フィルタであってもよい。フィルタ３は、撮像素子１の撮像領域２が形成された面側に配置されている。撮像領域２が形成された面はＸＹ平面に平行である。撮像素子１およびフィルタ３の両端部には接着剤４が配置されており、撮像素子１とフィルタ３とを固着している。
【００３７】
フィルタ３は長方形の薄体であり、長辺６は撮像素子１の一辺より長く、短辺７は撮像素子１の一辺よりも短い。
【００３８】
撮像素子１は、他のデバイスと電気的に接続される複数の端子８を備えている。端子８は、フィルタ３とは重ならない撮像素子１の端部に配置されており、フィルタ３の配置には影響を与えない。
【００３９】
撮像素子１とフィルタ３とは、フィルタ３の長辺方向に沿った双方の中心軸９を合致させて位置決めするとともに、フィルタ３の短辺方向に沿った双方の中心軸１０を合致させて位置決めする。
【００４０】
接着剤４は例えば液状の接着剤であり、所定量を撮像素子１およびフィルタ３に滴下する。このとき、撮像素子１表面にフィルタ３を密着させておく。接着剤４の滴下位置は、撮像素子１の側壁５とフィルタ３の背面３ａである。側壁５は、撮像素子１の厚さ方向の面であり、撮像領域２の平面に垂直なＺ方向に沿った面である。なお、側壁５は撮像領域２の平面に垂直でなく斜めに傾いている場合もあり得るが、そのような場合でも本発明は適用される。
【００４１】
フィルタ３は、撮像領域２と平行な方向（例えばＸ方向）において撮像素子１の端部からはみ出しており、そのはみ出した部分の背面３ａに接着剤４を塗布する。
【００４２】
接着剤４が硬化することにより、撮像素子１とフィルタ３とは固着される。接着剤４として紫外線硬化型接着剤を用いるときは、所定波長の紫外線（例えば３６５ｎｍ）を接着剤４に照射することで硬化させる。
【００４３】
このように、接着剤４は、撮像素子１のうちの撮像領域２が形成された面（フィルタ３と対向する面）には塗布されず、撮像素子１の側壁に配置される。
【００４４】
接着のとき、液状の接着剤４は撮像素子１とフィルタ３との界面に浸入するおそれがあり、場合によっては撮像領域２まで到達して撮像領域２を汚す可能性がある。そのような接着剤４の浸入を防止するために、撮像素子１とフィルタ３とを互いに密着する方向に双方を軽く押圧した状態で接着剤４を塗布した。
【００４５】
高平坦面の撮像素子１とフィルタ３とを密着させた状態で接着剤４を用いて固着するが、厚さが薄いフィルタ３は接着剤４の硬化収縮作用によって微小に湾曲し、この湾曲形状によって、撮像素子１とフィルタ３との間には微小な空隙が形成される。
【００４６】
図２（ａ）は、湾曲したフィルタ３を示す断面図である。フィルタ３のうちの撮像領域２と対向している部分は湾曲しており、フィルタ３の湾曲している部分と撮像領域２との間には微小な空隙１１が形成されている。この空隙１１は気体層であり、例えば空気層である。
【００４７】
高平坦面の部材同士を密着させた場合に光の波長以下の空隙が部材間に生じると干渉縞が発生する。上述のフィルタ３の湾曲形状によって形成される空隙１１は、撮像領域において光の波長よりも大きくなり、そのような干渉縞の発生を抑制する。これにより、干渉縞が影響することのない高品質の画像情報が取得できる。
【００４８】
図２（ｂ）を参照して、接着剤４によってフィルタ３が湾曲するメカニズムを説明する。図２（ｂ）は、接着剤４周辺を拡大して示す図である。
【００４９】
ここでは、接着剤４としては、例えば硬化収縮率が約１％〜約１０％の接着剤を用いることができる。ここでは、接着剤４として硬化収縮率が約４％の紫外線硬化型接着剤を用いた。フィルタ３の撮像素子１からはみ出した部分の背面３ａと、撮像素子１の厚さ方向の側壁５との両方を覆うように接着剤４を塗布する。紫外線硬化型接着剤４は硬化する際に体積が収縮し、被着体である撮像素子１とフィルタ３の塗布面には引張り応力１３が作用する。
【００５０】
この引張り応力１３は、厚さが薄い（例えば０．３ｍｍ）フィルタ３に特に強く作用する。接着剤４は、撮像素子１の側壁５とフィルタ３の交点１２を支点に、フィルタ３を湾曲させる形で硬化する。図２（ｂ）ではフィルタ３の一方の端部側しか示していないが、引張り応力１３はフィルタ３の両方の端部側背面に作用する。撮像素子１では、厚さ方向に沿った側壁５に引張り応力１３が作用するため撮像素子１は変形しにくい。この結果、数μｍの空隙１１が撮像素子１とフィルタ３との間に形成される。
【００５１】
図３は、空隙１１の厚さの測定およびその測定結果を示す図である。空隙１１の厚さはｚ方向（図１（ｂ））の厚さである。この空隙１１の測定では、フィルタ３の表面位置と撮像素子１の表面位置とをレーザ顕微鏡で測定し、その位置差に対してフィルタ３の基材厚を減算した値で空隙１１を求めた。また、フィルタ３の屈折率は無視し、直読値で求めた。
【００５２】
図３（ａ）は、空隙１１の測定位置Ａ〜Ｉを示す図である。図３（ｂ）は、接着前の測定位置Ａ〜Ｉの空隙１１の厚さを示す図であり、縦軸が空隙１１の厚さを示している。図３（ｂ）に示す測定結果から、接着前の空隙１１は非常に小さいことが分かる。この状態で、撮像ユニット１００に可視光域の光が照射されると、目視できるほどの干渉縞が撮像素子１とフィルタ３との間に発生した。
【００５３】
図３（ｃ）は、接着後の測定位置Ａ〜Ｉの空隙１１の厚さを示す図であり、縦軸が空隙１１の厚さを示している。図３（ｃ）に示す測定結果から、接着後の空隙１１の厚さは、接着前に比べて大幅に増大していることが分かる。特に中心部（測定位置Ｄ、ＥおよびＦ）では、２μｍ程度の空隙１１が形成されており、フィルタ３はその中心を頂点とする湾曲形状となっている。
【００５４】
このように、光の波長以上の空隙１１を撮像素子１とフィルタ３との間に形成することにより、障害となる干渉縞は発生せず高品質の画像情報を得ることができる。
【００５５】
湾曲形状の中心部（測定位置Ｄ、ＥおよびＦ）の空隙１１は２μｍ以上であることが好ましく、例えば２〜３μｍである。これにより、撮像素子１の撮像領域２（図１（ｂ））における空隙１１の厚さを、干渉縞の発生を抑制するのに十分な厚さとすることができる。
【００５６】
なお、フィルタ３は湾曲しているため、撮像素子１の両端部付近では、干渉縞の発生を抑制するのに十分な厚さの空隙１１が得られないことがある。このため、撮像領域２は撮像素子１の両端部からある程度離れた位置（例えば測定位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｇ、Ｈ、Ｉよりも内側の位置）にあることが望ましい。
【００５７】
撮像領域２全体における空隙１１の厚さを１μｍ以上にすれば、撮像領域２全体において干渉縞は確認されなかった。
【００５８】
なお、本実施形態では、接着剤４として、波長３６５ｎｍ程度の光で硬化する紫外線硬化型接着剤を用いたが、本発明はそれに限定されず、熱硬化型接着剤を用いても同様の効果が得られた。紫外線硬化型接着剤および熱硬化型接着剤の少なくとも一方を含む接着剤４が用いられる。
【００５９】
紫外線硬化型接着剤の例としては、アクリル系の紫外線硬化型接着剤やエポキシ系紫外線硬化型接着剤が挙げられる。また、接着剤４として熱硬化型接着剤も用いてもよく、硬化時に所望量収縮する接着剤であればよい。接着剤４の種類は、収縮率、作業性および耐環境特性等を考慮して選択する。
【００６０】
また、本実施形態では、撮像素子１に固着する部材をフィルタ３としており、フィルタ３は種々の光学フィルタであり得るが、本発明はそれに限定されず、透明ガラスなどであってもよい。
【００６１】
次に、撮像ユニット１００の具体例を説明する。
【００６２】
図４は撮像ユニット１００の具体例を示す図である。図４（ａ）は撮像ユニット１００の平面図であり、図４（ｂ）は撮像ユニット１００の正面図であり、図４（ｃ）は撮像ユニット１００の側面図である。
【００６３】
撮像素子１は、長辺が６．６ｍｍ、短辺が５．４ｍｍの四角形であり、厚さ０．６６ｍｍのシリコン基板を基材としている。
【００６４】
フィルタ３は、長辺が８．０ｍｍ、短辺が４．５ｍｍの四角形であり、厚さ０．３ｍｍのガラス基板を基材とし、ガラス基板表面に誘電体層が形成されている。
【００６５】
撮像素子１とフィルタ３とは双方の中心軸をほぼ一致させ、且つ対応する辺同士が平行になるように位置決めして密着させ、接着剤４で固着した。この例では、接着剤４として、アクリル系紫外線硬化型の接着剤を用いた。
【００６６】
図４（ｂ）を参照して、フィルタ３の撮像素子１からはみ出した部分（突出した部分）の長さは片側で０．７ｍｍ程度である。はみ出した部分の背面３ａと、撮像素子１の側壁５に接着剤４を塗布して硬化させた。
【００６７】
このようにして作製した撮像ユニット１００のフィルタ３は湾曲形状となり、上述と同様の効果が得られた。
【００６８】
次に、撮像ユニット１００を備える撮像装置を説明する。
【００６９】
図５（ａ）は、撮像ユニット１００を備える撮像装置２００の断面図である。図５（ａ）に示す撮像装置２００は複眼式撮像装置である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す撮像ユニット１００の平面図である。
【００７０】
撮像装置２００は、撮像ユニット１００と、鏡筒２１と、複数の光学レンズ２２を有するレンズアレイ２３と、光学フィルタ２４と、絞り２５とを備える。鏡筒２１には、被写体側から順に、絞り２５、レンズアレイ２３、光学フィルタ２４、撮像ユニット１００が配置される。
【００７１】
光学フィルタ２４は、フィルタ３とは目的の異なるフィルタであり、例えば、近赤外光を透過するフィルタ、または近赤外光を反射するフィルタ等である。絞り２５は、レンズアレイ２３の被写体側に配置され、外部から入射する光線を制御する。光学レンズ２２は入射光を撮像ユニット１００に導く。
【００７２】
図５（ａ）では、撮像ユニット１００と鏡筒２１との接合部分を分かりやすく説明するために、両者を分離した状態で示している。接合時は、撮像ユニット１００に、鏡筒２１をフェースダウンして当接させる。鏡筒２１のフィルタ３と接する当接面２６は、フィルタ３の撮像素子１からはみ出した部分の上面３ｂ（図５（ｂ））と接合され、これにより撮像ユニット１００が鏡筒２１に固定され、撮像装置２００が完成する。
【００７３】
当接面２６は鏡筒基準面であり、これはフォーカス方向の基準面である。鏡筒２１の撮像素子１側の基準面とレンズアレイ２３側の基準面の形成精度および部材の搭載精度によって撮像素子１とレンズアレイ２３との間の光学的寸法が決定される。
【００７４】
撮像ユニット１００と鏡筒２１との接合時は、鏡筒２１に固定した光学レンズ２２の光軸と、撮像ユニット１００の撮像領域２（図１（ｂ））の設計基準位置とを合致させ、撮像ユニット１００と鏡筒２１とを当接させて固定し、このとき撮像素子１とレンズアレイ２３との間の光学的寸法も同時に定まる。鏡筒２１の当接面２６の位置とレンズアレイ２３の固定位置とを高精度に決定しておくことで、撮像素子１とレンズアレイ２３との間の所望の光学的寸法（フォーカス寸法）を容易に得ることができる。
【００７５】
また、フィルタ３の撮像素子１からはみ出した部分と鏡筒２１とを接合することにより、鏡筒２１の内壁と撮像領域２との距離を離すことができる。これにより、鏡筒２１の内壁で反射した光が迷光として撮像領域２に入射することを低減することができ、より高品質な画像情報を得ることができる。
【００７６】
なお、図５（ａ）に示す撮像装置２００は光学レンズ２２を２個有する二眼式であるが、本発明はこれに限定されず、２個より多い光学レンズ２２を同一面にアレイ化したレンズアレイを用いてもよい。また、本発明は単眼式撮像装置にも適用できる。
【００７７】
（実施形態２）
次に、図６および図７Ａから図７Ｄを参照して、上述した撮像ユニット１００の製造方法を説明する。
【００７８】
図６は、プリント基板３１にフリップチップ実装された撮像素子１を示す図である。図６（ａ）は、撮像素子１およびプリント基板３１の平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＪ−Ｊ’線に沿った撮像素子１およびプリント基板３１の断面図である。
【００７９】
プリント基板３１には電気回路が形成されており、端子８と電気的に接続されている。プリント基板３１には、例えば、撮像素子１の出力信号を処理する画像処理回路、画像情報を記憶するメモリ、撮像動作を制御する制御回路等が配置される。撮像に必要な各電気回路は、プリント基板３１や他の基板（図示せず）に配置される。なお、プリント基板３１と撮像素子１とは、ワイヤボンディング等で接続されていてもよい。
【００８０】
プリント基板３１には、撮像素子１の撮像領域２を露出させるように開口領域３２が形成されている。図５（ａ）を参照して説明したような鏡筒２１に撮像ユニット１００を接合する場合は、フィルタ３が開口領域３２に嵌まり込むように開口領域３２は形成される。
【００８１】
図７Ａから図７Ｄは、撮像ユニット１００の製造方法を示す断面図である。
【００８２】
図７Ａに示すように、プリント基板３１の開口領域３２にフィルタ３を挿入して撮像素子１と密着させる。このとき、撮像素子１とフィルタ３との位置決めを行う。撮像領域２はフィルタ３に覆われる。
【００８３】
次に、図７Ｂに示すように、位置決めした撮像素子１とフィルタ３とを互いに重ねて密着させた状態で仮固定する。仮固定には、例えばテープ３６を用いる。
【００８４】
次に、図７Ｃに示すように、撮像素子１とフィルタ３とをテープ３６で仮固定した状態で反転させ、フィルタ３と同等以下の面積を有する冶具３７上に載置し、撮像素子１裏面から所定の圧力で軽く加圧し、撮像素子１とフィルタ３とが動かないように保持する。
【００８５】
次に、図７Ｄに示すように、撮像素子１とフィルタ３とを所定の圧力で押し付けた状態で、撮像素子１とフィルタ３に接着剤４を適量塗布して硬化させる。接着剤４を塗布する位置は上述したとおりである。
【００８６】
接着剤４が硬化した後、撮像素子１およびフィルタ３を冶具から解放して加圧を解除する。その後、フィルタ表面のテープ３６を剥離すると、撮像ユニット１００が完成する。
【００８７】
所定の圧力で押し付けた状態が解除されたフィルタ３のうちの撮像領域２と対向している部分は、接着剤４の硬化収縮により発生した力で湾曲する。フィルタ３の湾曲している領域と撮像領域２との間に気体層である空隙１１（図２（ａ））が形成される。
【００８８】
また、上述の製造方法では、フリップチップ実装で接続した撮像素子１とプリント基板３１との接続部分には直接的な応力が伝わらないので、断線不良の発生を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、被写体の画像情報を生成する技術分野において特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係る撮像ユニットの平面図であり、（ｂ）は撮像ユニットの正面図であり、（ｃ）は撮像ユニットの側面図である。
【図２】（ａ）は本発明の実施形態に係る湾曲したフィルタを示す断面図であり、（ｂ）は接着剤周辺部を拡大して示す図である。
【図３】（ａ）は本発明の実施形態に係る空隙の測定位置を示す図であり、（ｂ）は接着前の空隙を示す図であり、（ｃ）は接着後の空隙を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る撮像ユニットのより具体的な例を示す図であり、（ａ）は撮像ユニットの平面図であり、（ｂ）は撮像ユニットの正面図であり、（ｃ）は撮像ユニットの側面図である。
【図５】（ａ）は本発明の実施形態に係る撮像ユニットを備える撮像装置の断面図であり、（ｂ）は撮像ユニットの平面図である。
【図６】（ａ）は本発明の実施形態に係る撮像素子およびプリント基板の平面図であり、（ｂ）は撮像素子およびプリント基板の断面図である。
【図７Ａ】本発明の実施形態に係る撮像ユニットの製造方法を示す断面図である。
【図７Ｂ】本発明の実施形態に係る撮像ユニットの製造方法を示す断面図である。
【図７Ｃ】本発明の実施形態に係る撮像ユニットの製造方法を示す断面図である。
【図７Ｄ】本発明の実施形態に係る撮像ユニットの製造方法を示す断面図である。
【図８】従来の撮像素子を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１  撮像素子
２  撮像領域
３  フィルタ
４  接着剤
５  側壁
６  長辺
７  短辺
８  端子
９、１０  中心軸
２１  鏡筒
２２  光学レンズ
２３  レンズアレイ
２４  光学フィルタ
２５  絞り
２６  当接面
３１  プリント基板
３２  開口領域
３６  テープ
３７  冶具
６０  ＣＣＤベアチップ
６１  画素有効領域
６２  突起部分高さ
６３  ガラス基板
６４  接着剤
６５  配線パターン
６６  バンプ
６７  接着剤
１００  撮像ユニット
２００  撮像装置
【図１】
2010050725.tif 000003
【図２】
2010050725.tif 000004
【図３】
2010050725.tif 000005
【図４】
2010050725.tif 000006
【図５】
2010050725.tif 000007
【図６】
2010050725.tif 000008
【図７Ａ】
2010050725.tif 000009
【図７Ｂ】
2010050725.tif 000010
【図７Ｃ】
2010050725.tif 000011
【図７Ｄ】
2010050725.tif 000012
【図８】
2010050725.tif 000013